FR2917675A1 - Dispositif d'entrainement pour automobile. - Google Patents

Dispositif d'entrainement pour automobile. Download PDF

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Abstract

Dispositif d'entraînement pour automobile comprenant un moteur (1), un générateur-moteur électrique (15), une pompe à huile (4), un dispositif de climatisation (7), et un premier moyen de transmission de puissance qui accomplit une transmission de puissance entre un vilebrequin (2) du moteur (1), un arbre rotatif (28) du générateur-moteur électrique (15), et des arbres rotatifs de la pompe à huile (4) et du dispositif de climatisation (7). Le premier moyen de transmission de puissance possède une poulie (3) de vilebrequin ; une première poulie (57) de générateur-moteur électrique ; une poulie (6) de pompe à huile ; une poulie (9) de dispositif de climatisation ; une première courroie (60) qui est enroulée autour de ces poulies ; et un premier embrayage unidirectionnel (50) qui est intercalé entre l'arbre rotatif (28) et la première poulie (57) de générateur-moteur électrique de façon à transmettre une force d'entraînement en rotation du vilebrequin (2) à l'arbre rotatif (28) sans transmission d'une force d'entraînement en rotation de l'arbre rotatif (28) au vilebrequin (2), et le générateur-moteur électrique (15) est entraîné par un moteur électrique pendant que le moteur (1) est entraîné.

Description

DISPOSITIF D'ENTRAINEMENT POUR AUTOMOBILE DESCRIPTION 5 CONTEXTE DE
L'INVENTION Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif d'entraînement pour automobile dans lequel un générateurmoteur électrique et des machines 10 auxiliaires sont reliés à un vilebrequin d'un moteur au moyen d'une courroie, et en particulier concerne un dispositif d'entraînement pour automobile silencieux et extrêmement fiable qui permet un entraînement en rotation efficace d'un générateur-moteur électrique et 15 de machines auxiliaires.
Description de l'art connexe Ces dernières années, la réduction des gaz d'échappement et du CO2 des automobiles a été exigée 20 pour le besoin de la protection de l'environnement à l'échelle planétaire. Il existe un besoin urgent quant à des améliorations de la consommation en carburant des automobiles en particulier, étant donné que le CO2 est évacué en proportion de la consommation en carburant 25 des automobiles. Des véhicules hybrides et des véhicules à régime de ralenti réduit se généralisent en tant que mesures d'amélioration de la consommation en carburant. Des améliorations du moteur en régime stationnaire ont également fait l'objet de recherches 30 actives, bien que leurs effets d'amélioration de la consommation de carburant soient limités.
Dans les automobiles, un alternateur automobile qui délivre une puissance électrique à un équipement électrique d'automobile, des batteries de stockage, etc., est normalement couplé au moyen d'une courroie directement à une poulie de vilebrequin qui est directement couplée à un arbre de sortie d'un moteur. Des machines auxiliaires telles que des pompes à eau, des dispositifs de climatisation, des pompes de direction assistée, etc., sont également couplés à la poulie de vilebrequin au moyen de courroies d'une manière similaire à l'alternateur automobile. L'alternateur automobile et les machines auxiliaires sont couplés au moyen des courroies directement à la poulie de vilebrequin qui est directement couplée à l'arbre de sortie du moteur, qui fonctionne de manière constante, et il est extrêmement important de réduire les pertes de rotation de ces courroies pour les améliorations de la consommation en carburant des automobiles étant donné que ces machines auxiliaires constituent des charges pour le moteur même lorsqu'elles ne sont pas en fonctionnement. A cet égard, le fait d'améliorer le rendement de génération de l'alternateur automobile est bien sûr important. Cependant, étant donné que la puissance d'entrée pour la génération de puissance est obtenue à partir de la puissance de sortie du moteur, en d'autres termes à partir du carburant, une gestion de puissance électrique est requise de façon à générer une quantité requise de puissance lorsque cela est requis, etc., de telle sorte que le rendement du moteur et le véhicule dans son ensemble soient améliorés, et non pas simplement le seul rendement de génération. En particulier, une utilisation efficace d'une "régénération", dans laquelle une énergie cinétique qui serait sinon perdue est récupérée et utilisée pour générer une puissance au cours d'un freinage, etc., est extrêmement importante pour les améliorations de la consommation de carburant. De surcroît, étant donné que les courroies sont mises en rotation par le moteur de manière constante, une perte due à un patinage et un rayonnement thermique en provenance des courroies en tant que couple moteur est transmise à l'alternateur automobile et les machines auxiliaires, ce qui rend non seulement médiocre le rendement moteur, mais a également une influence importante sur le bruit et la durée de vie des courroies. Afin de résoudre ces problèmes, on commande une tension générée en augmentant progressivement le courant de champ de telle sorte que les augmentations brusques de la charge de couple ne soient pas imposées au moteur lorsque des charges électriques importantes sont raccordées à l'alternateur (voir la documentation de brevet 1, par exemple). Cela empêche de ce fait un calage du moteur, des augmentations de charge des courroies, et un patinage de courroie. Des embrayages unidirectionnels ont également été utilisés dans des alternateurs automobiles pour bloquer un trajet de transmission de rotation dans une direction afin d'essayer de supprimer un endommagement précoce des courroies, un bruit dû au patinage, etc., et afin d'allonger la durée de vie (voir la documentation de brevet 2, par exemple). Documentation du brevet 1 : Publication du Brevet Japonais N HEI 5-52160 (Gazette) Documentation du brevet 2 : Publication du Brevet Japonais N HEI 7-72585 (Gazette) Dans la technique selon la documentation du brevet 1, on réduit la charge moteur en commandant le fonctionnement de l'alternateur lui-même de façon à fonctionner conjointement avec le moteur. Cependant, la technique selon la documentation du brevet 1 n'a pas pris en considération l'action globale des courroies y compris celles des machines auxiliaires, et bien qu'une certaine perte de rotation des courroies ait été réduite, ces effets étaient faibles. De surcroît, étant donné qu'un courant de champ, qui présente une constante de temps importante, est commandé, il existe des limites à sa réactivité, ce qui fait qu'il est difficile de faire fonctionner l'alternateur de façon à ce qu'il fonctionne conjointement plus étroitement avec le moteur. Dans la technique selon la documentation du brevet 2, étant donné que le trajet de transmission de rotation entre l'alternateur automobile et le moteur est complètement interrompu par l'embrayage unidirectionnel coulissant mécaniquement, des réductions de perte de rotation de courroie, une suppression de bruit de patinage, et un allongement de la durée de vie ont été obtenus jusqu'à une certaine mesure, mais n'ont pas été satisfaisants. De surcroît, étant donné que la poulie qui possède le mécanisme d'embrayage unidirectionnel a également un petit diamètre et qu'elle est d'une construction complexe, les problèmes significatifs perdurent quant à la durabilité de la poulie du mécanisme d'embrayage unidirectionnel elle-même. Etant donné que l'embrayage unidirectionnel est un mécanisme qui coulisse mécaniquement et qu'un alternateur automobile possédant une poulie d'embrayage unidirectionnel s'arrête plus tard que le moteur en raison de l'inertie dans son rotor lorsque le moteur passe d'une faible vitesse à une vitesse élevée, le bruit de ventilateur dû à la rotation du rotor était désagréable pour le conducteur et pour les personnes à proximité du véhicule. Ainsi, les techniques selon la documentation de brevet 1 et 2 ont été inventées au vu des effets de l'alternateur sur le moteur et les courroies et n'ont pas pris en considération les améliorations du rendement du moteur et du véhicule dans son ensemble y compris les machines auxiliaires.
RESUME DE L'INVENTION Un objet de la présente invention consiste à mettre à disposition un dispositif d'entraînement automobile qui améliore le rendement global du véhicule et du moteur et qui comporte un moteur et des machines auxiliaires et qui prend en considération, d'un point de vue mécanique, les courroies tout en commandant le fonctionnement d'un générateur de moteur électrique. Afin de parvenir à l'objectif ci-dessus, selon un aspect de la présente invention, on met à disposition un dispositif d'entraînement pour automobile comportant : un moteur ; un générateur-moteur électrique ayant une fonction de génération et une fonction de moteur électrique ; une première machine auxiliaire ; et un premier moyen de transmission de puissance qui accomplit une transmission de puissance entre un vilebrequin du moteur, un arbre rotatif du générateur-moteur électrique, et un arbre rotatif de la première machine auxiliaire. Le premier moyen de transmission de puissance possède : une poulie de vilebrequin qui est montée sur le vilebrequin du moteur ; une première poulie de générateur-moteur électrique qui est montée sur l'arbre rotatif du générateur-moteur électrique ; une première poulie de machine auxiliaire qui est montée sur l'arbre rotatif de la première machine auxiliaire ; une première courroie qui est enroulée autour de la poulie de vilebrequin, la première poulie de générateur-moteur électrique, et la première poulie de machine auxiliaire ; et un premier embrayage unidirectionnel qui est intercalé entre l'arbre rotatif du générateur-moteur électrique et la première poulie de générateur-moteur électrique de façon à transmettre une force d'entraînement en rotation du vilebrequin du moteur à l'arbre rotatif du générateur-moteur électrique sans transmettre une force d'entraînement en rotation de l'arbre rotatif du générateur-moteur électrique au vilebrequin du moteur, et le générateur-moteur électrique est entraîné par un moteur électrique pendant que le moteur est entraîné.
Selon la présente invention, du fait que le générateur-moteur électrique est entraîné par un moteur électrique, une charge qui agit sur le moteur est réduite, ce qui permet à une force d'entraînement exercée sur la première machine auxiliaire d'être augmentée proportionnellement, et ce qui améliore le rendement global du véhicule et du moteur. De surcroît, une charge qui agit sur le premier embrayage unidirectionnel est réduite par un moteur électrique qui entraîne le générateur-moteur électrique, ce qui améliore la durabilité du premier embrayage unidirectionnel.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un schéma de configuration de système d'un dispositif d'entraînement pour automobile selon un mode de réalisation 1 de la présente invention ; la figure 2 est un schéma qui représente de manière simplifiée un trajet de transmission de puissance dans le dispositif d'entraînement pour automobile selon le mode de réalisation 1 de la présente invention ; la figure 3 est une vue en coupe transversale d'un générateur-moteur électrique dans le dispositif d'entraînement pour automobile selon le mode de réalisation 1 de la présente invention ; la figure 4 est une vue en coupe transversale prise le long de la ligne IV à IV de la figure 3 observée depuis la direction des flèches ; les figures 5A, 5B et 5C sont des graphiques des résultats mesurés de la fréquence de rotation du moteur, la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique, et la fréquence de rotation du rotor du générateur-moteur électrique au cours d'un régime de ralenti dans le dispositif d'entraînement pour automobile selon le mode de réalisation 1 de la présente invention et des exemples comparatifs ; la figure 6 est un schéma qui représente de manière simplifiée un trajet de transmission de puissance dans un dispositif d'entraînement pour automobile selon un mode de réalisation 2 de la présente invention ; la figure 7 est un schéma qui représente de manière simplifié un trajet de transmission de puissance dans un dispositif d'entraînement pour automobile selon un mode de réalisation 3 de la présente invention ; la figure 8 est un schéma qui représente de manière simplifiée un trajet de transmission de puissance dans un dispositif d'entraînement pour automobile selon un mode de réalisation 4 de la présente invention ; et la figure 9 est un schéma qui représente de manière simplifiée un trajet de transmission de puissance dans un dispositif d'entraînement pour automobile selon un mode de réalisation 5 de la présente invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES Mode de réalisation 1 La figure 1 est un schéma de configuration de système d'un dispositif d'entraînement pour automobile selon un mode de réalisation 1 de la présente invention, et la figure 2 est un schéma qui représente de manière simplifiée un trajet de transmission de puissance dans le dispositif d'entraînement pour automobile selon le mode de réalisation 1 de la présente invention. Sur les figures 1 et 2, un dispositif d'entraînement pour automobile comporte : un moteur 1 ; un générateur-moteur électrique 15 qui a une fonction de génération et une fonction de moteur électrique ; des machines auxiliaires telles qu'une pompe à huile 4 et un dispositif de climatisation 7 qui fonctionnent comme une première machine auxiliaire, et une pompe à eau 10 qui fonctionne en tant qu'une seconde machine auxiliaire ; et une batterie de stockage 13. Une poulie 3 de vilebrequin est fixée à un vilebrequin 2 qui constitue un arbre de sortie du moteur 1. Un poulie 6 de pompe à huile est fixée à un arbre rotatif 5 de la pompe à huile 4, une poulie 9 de dispositif de climatisation est fixée à un arbre rotatif 8 du dispositif de climatisation 7, et une poulie 12 de pompe à eau est fixée à un arbre rotatif 11 de la pompe à eau 10. Des premier et second embrayages unidirectionnels 50 et 51 sont fixés à un arbre rotatif 28 du générateur-moteur électrique 15, et sont juxtaposés axialement. Des première et seconde poulies 57 et 58 de générateur-moteur électrique sont configurées de manière solidaire sur un extérieur 53 d'embrayage des premier et second embrayages unidirectionnels 50 et 51.
Une première courroie 60 est enroulée autour de la poulie 3 de vilebrequin, la poulie 6 de pompe à huile, la poulie 9 de dispositif de climatisation, et la première poulie 57 de générateur- moteur électrique. Une seconde courroie 61 est enroulée autour de la poulie 12 de pompe à eau et la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique. Le premier embrayage unidirectionnel 50 est configuré de façon à transmettre un couple de rotation du vilebrequin 2 à l'arbre rotatif 28 du générateur-moteur électrique 15 dans une direction indiquée par les flèches A sur la figure 2. Le second embrayage unidirectionnel 51 est configuré de façon à transmettre un couple de rotation de l'arbre rotatif 28 du générateur-moteur électrique 15 à l'arbre rotatif 11 de la pompe à eau 10 tel qu'indiqué par les flèches A sur la figure 2. Ici, la poulie 3 de vilebrequin, la poulie 6 de pompe à huile, la poulie 9 de dispositif de climatisation, le premier embrayage unidirectionnel 50, la première poulie 57 de générateur-moteur électrique, et la première courroie 60 constituent un premier moyen de transmission de puissance, et le second embrayage unidirectionnel 51, la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique, et la poulie 12 de pompe à eau constituent un second moyen de transmission de puissance. Lors d'un dispositif d'entraînement pour automobile qui est configuré de cette manière, le couple de rotation provenant du moteur 1 est transmis au moyen de la poulie 3 de vilebrequin et de la première courroie 60 du vilebrequin 2 à la poulie 6 de pompe à huile qui est fixée sur l'arbre rotatif 5 de la pompe à huile 4, la poulie 9 de dispositif de climatisation qui est fixée à l'arbre rotatif 8 du dispositif de climatisation 7, et la première poulie 57 de générateur-moteur électrique. Le couple de rotation qui est transmis à la première poulie 57 de générateur-moteur électrique est transmis à l'arbre rotatif 28 du générateur-moteur électrique 15 au moyen du premier embrayage unidirectionnel 50. La pompe à huile 4, le dispositif de climatisation 7, et le générateur-moteur électrique 15 sont entraînés de ce fait. Le couple de rotation provenant de l'arbre rotatif 28 du générateur-moteur électrique 15 est transmis au moyen du second embrayage unidirectionnel 51, de la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique, et de la seconde courroie à la poulie 12 de pompe à eau qui est fixée à l'arbre rotatif 11 de la pompe à eau 10, entraînant ainsi la pompe à eau 10. Ensuite, une configuration du générateur- moteur électrique 15 sera expliquée avec référence aux figures 3 et 4. La figure 3 est une vue en coupe transversale d'un générateur-moteur électrique dans le dispositif d'entraînement pour automobile selon le mode de réalisation 1 de la présente invention, et la figure 4 est une vue en coupe transversale prise le long de la ligne IV à IV de la figure 3 observée dans la direction des flèches. Sur la figure 3, un générateur-moteur électrique comporte : un conteneur 23 qui est constitué par un carter 21 de moteur électrique et une enveloppe externe 22 ; un moteur à courant alternatif 24 ; et une portion de circuit d'entraînement 36. Le moteur à courant alternatif 24 comporte : un rotor 25 qui est fixé à l'arbre rotatif 28 qui est supporté de manière à pouvoir effectuer une rotation au niveau d'une position axiale centrale du carter 21 de moteur électrique ; et un stator 30 qui est maintenu par une surface de paroi interne du carter 21 de moteur électrique de façon à entourer le rotor 25. Le rotor 25 comporte : un noyau 26 de rotor qui est fixé à l'arbre rotatif 28 ; un enroulement de champ 27 qui est enroulé sur le noyau 26 de rotor, et des ventilateurs 29 qui sont fixés aux deux surfaces d'extrémité axiale du noyau 26 de rotor. Le stator 30 comporte : un noyau 31 de stator cylindrique ; et un enroulement d'induit 32 qui est enroulé sur le noyau 31 de stator. Une paire de bagues collectrices 33 qui délivrent un courant électrique à l'enroulement de champ 27 sont fixées à une première extrémité de l'arbre rotatif 28 qui fait saillie vers l'extérieur à travers le carter 21 du moteur électrique. Des balais 34 sont disposés à l'intérieur d'un porte-balai 35 qui est disposé radialement à l'extérieur des bagues collectrices 33 de façon à coulisser en contact avec des bagues collectrices 33 respectives. La portion 36 de circuit d'entraînement est constituée par une portion 37 de circuit de puissance et une portion 41 de circuit de commande. La portion 37 de circuit de puissance possède : une pluralité d'éléments de commutation 38 qui constituent un circuit inverseur qui délivre un courant à l'enroulement d'induit 32 du moteur à courant alternatif 24 ; et un dissipateur thermique 39 sur lequel la pluralité d'éléments de commutation 38 sont montés, et est disposée sur une circonférence externe au niveau d'une première extrémité du carter 21 de moteur électrique de façon à être positionnée sur un plan commun avec le porte-balai 35 qui est perpendiculaire par rapport à l'axe central de l'arbre rotatif 28 de façon à faire face au ventilateur 29. La portion 37 de circuit de puissance est connectée à un condensateur de lissage 40. L'enveloppe externe 22 est montée sur la première extrémité du carter 21 de moteur électrique de façon à couvrir le porte-balai 35 et la portion 37 de circuit de puissance. Une enveloppe 43 qui est ouverte au niveau de la première extrémité est formée sur l'enveloppe externe 22 de façon à être positionnée au niveau de la première extrémité de la portion 37 de circuit de puissance. La portion 41 de circuit de commande comporte un tableau de commande 42 qui est logé à l'intérieur de l'enveloppe 43 de façon à être thermiquement isolé de la portion 37 de circuit de puissance. L'ouverture au niveau de la première extrémité de l'enveloppe 43 est couverte par un couvercle 44. La portion 41 de circuit de commande est connectée à la portion 37 de circuit de puissance par un fil de transmission 46 qui passe à travers un orifice pénétrant 45 disposé à travers l'enveloppe 43. Les première et seconde poulies 57 et 58 de générateur-moteur électrique sont configurées solidairement avec les extérieurs 53 d'embrayage des premier et second embrayages unidirectionnels 50 et 51, qui sont juxtaposés axialement sur une seconde portion d'extrémité de l'arbre rotatif 28 qui fait sailli vers l'extérieur à travers le carter 21 de moteur électrique. Tel que représenté sur la figure 4, le premier embrayage unidirectionnel 50 est configuré de telle sorte qu'un intérieur 52 d'embrayage et l'extérieur 53 d'embrayage soient disposés de manière concentrique, une pluralité d'espaces en forme de coins 54 soient formés de manière circonférentielle dans un écartement entre l'intérieur 52 d'embrayage et l'extérieur 53 d'embrayage, des rouleaux 55 soient disposés à l'intérieur des espaces en forme de coins 54 respectifs, et des ressorts 56 soient disposés à l'intérieur des espaces en forme de coins 54 de façon à forcer les rouleaux 55 dans une direction dans laquelle les espaces en forme de coins 54 deviennent plus étroits (dans le sens inverse des aiguilles d'une montre sur la figure 4). Le premier embrayage unidirectionnel 50 est monté par fixation de l'intérieur 52 d'embrayage sur l'arbre rotatif 28 dans un état d'ajustement par le dessus de telle sorte que les écartements des espaces en forme de coins 54 deviennent progressivement plus étroits dans la direction de la flèche A de la figure 2. Des rainures en forme de V sont formées sur une surface circonférentielle externe de l'extérieur 53 d'embrayage pour constituer la première poulie 57 de générateur- moteur électrique. En d'autres termes, la première poulie 57 de générateurmoteur électrique est configurée de manière solidaire sur l'extérieur 53 d'embrayage. Le second embrayage unidirectionnel 51 est fixé à l'arbre rotatif 28 de façon à être axialement adjacent par rapport au premier embrayage unidirectionnel 50. De plus, le second embrayage unidirectionnel 51 est configuré d'une manière similaire au premier embrayage unidirectionnel 50 à l'exception du fait qu'il est monté par fixation de l'intérieur 52 d'embrayage sur l'arbre rotatif 28 dans un état d'ajustement par le dessus de telle sorte que les écartements des espaces en forme de coins 54 deviennent progressivement plus larges dans la direction de la flèche A de la figure 2. Ensuite, le fonctionnement d'un dispositif 15 d'entraînement pour automobile qui est configuré de cette manière sera expliqué. Tout d'abord, lorsqu'un commutateur à clé (non représenté) est mis EN CIRCUIT, une puissance électrique provenant d'une batterie de stockage 13 est 20 délivrée à un démarreur (non représenté). Le démarreur est de ce fait entraîné pour tourner, ce qui démarre le moteur 1. Après démarrage complet du moteur 1, le générateur-moteur électrique 15 est mis en fonctionnement par la portion 36 de circuit 25 d'entraînement de façon à agir comme un générateur. Puis, au niveau de la première extrémité du carter 21 de moteur électrique, l'air est aspiré dans l'enveloppe externe 22 tel qu'indiqué par les flèches B de la figure 3 lorsque les ventilateurs 29 sont 30 entraînés pour tourner en même temps que la rotation du rotor 25. L'air qui a été aspiré dans l'enveloppe externe 22 s'écoule axialement, refroidit la portion 37 de circuit de puissance, puis s'écoule dans le carter 21 de moteur électrique à travers des orifices d'admission d'air 21a sur le carter 21 de moteur électrique. Puis, l'air qui s'est écoulé dans le carter 21 de moteur électrique est dévié de manière centrifuge par les ventilateurs 29, refroidit une extrémité en spirale 32a de l'enroulement d'induit 32, puis est évacué par l'intermédiaire des orifices d'évacuation d'air 21b. Ainsi, la chaleur qui est généré dans les éléments de commutation 38 est rayonnée dans l'air au moyen du dissipateur thermique 39, ce qui supprime des augmentations excessives de température dans les éléments de commutation 38. De manière similaire, la chaleur qui est générée dans l'enroulement d'induit 32 est rayonnée dans l'air à travers l'extrémité en spirale 32a, ce qui supprime les augmentations excessives de température dans l'enroulement d'induit 32.
Dans le même temps, au niveau de la seconde extrémité du carter 21 de moteur électrique, l'air s'écoule dans le carter 21 de moteur électrique à travers les orifices d'admission d'air 21c, et dévie de manière centrifuge par les ventilateurs 29, refroidit une extrémité en spirale 32b de l'enroulement d'induit 32, puis est évacué par l'intermédiaire des orifices d'évacuation d'air 21d. Ainsi, les augmentations excessives de température sont supprimées dans l'enroulement d'induit 32.
Lorsque le moteur 1 est entraîné et que le vilebrequin 2 tourne dans la direction de la flèche A de la figure 2, un couple de rotation provenant du vilebrequin 2 est transmis à la première poulie 57 de générateur-moteur électrique au moyen de la poulie 3 de vilebrequin et de la première courroie 60. Des rouleaux 55 du premier embrayage unidirectionnel 50 se déplacent vers l'espace étroit des espaces en forme de coins 54 grâce à la force des ressorts 56, et se mettent en prise avec les espaces en forme de coins 54. Ainsi, l'intérieur 52 d'embrayage qui est fixé à l'arbre rotatif 28 et l'extérieur 53 d'embrayage sur lequel la première poulie 57 de générateur-moteur électrique est formée solidairement tournent ensemble, et l'arbre rotatif 28 tourne dans la direction de la flèche A. Pendant que l'arbre rotatif 28 effectue une rotation dans la direction de la flèche A, les rouleaux 55 du second embrayage unidirectionnel 51 se déplacent vers l'espace étroit des espaces en forme de coins 54 grâce à la force des ressorts 56, et se mettent en prise avec les espaces en forme de coins 54.
L'intérieur 52 d'embrayage qui est fixé à l'arbre rotatif 28 et l'extérieur 53 d'embrayage sur lequel la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique est formée solidairement tournent de ce fait ensemble. Ainsi, le couple de rotation provenant du vilebrequin 2 est transmis à l'arbre rotatif 11 au moyen de la poulie 3 de vilebrequin, la première courroie 60, la première poulie 57 de générateur-moteur électrique, le premier embrayage unidirectionnel 50, l'arbre rotatif 28, le second embrayage unidirectionnel 51, la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique, la seconde courroie 61 et la poulie 12 de pompe à eau, ce qui fait fonctionner la pompe à eau 10. De plus, du fait que le second embrayage unidirectionnel 51 est monté, le couple ne sera pas transmis depuis la pompe à eau 10 vers le générateur-moteur électrique 15 et le moteur 1.
Le couple de rotation provenant du vilebrequin 2 est également transmis aux arbres rotatifs 5 et 8 au moyen de la poulie 3 de vilebrequin, la première courroie 60, la poulie 6 de pompe à huile, et la poulie 9 de dispositif de climatisation, ce qui entraîne la pompe à huile 4 et le dispositif de climatisation 7 en rotation. Le rotor 25 est mis en rotation, ce qui applique un champ magnétique rotatif à l'enroulement d'induit 32 et induit une puissance de courant alternatif dans l'enroulement d'induit 32. La puissance de courant alternatif qui a été induite dans l'enroulement d'induit 32 est convertie en puissance de courant continu par la portion 37 de circuit de puissance, et est chargée dans la batterie de stockage 13. La puissance de courant continu qui est convertie par la portion 37 de circuit de puissance est délivrée aux machines auxiliaires telles que la pompe à huile 4, le dispositif de climatisation 7, etc., ce qui fait fonctionner la pompe à huile 4 et le dispositif de climatisation 7. Ensuite, des réductions de perte de rotation de courroie dues à la disposition des embrayages unidirectionnels seront expliquées. Ici, des mesures de fréquence de rotation du moteur au cours de rotation au ralenti (Ne), de fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np), et de fréquence de rotation du rotor du générateur-moteur électrique (Nr) dans un exemple comparatif qui a utilisé un générateur-moteur électrique sur lequel a été monté des embrayages unidirectionnels 50 sont représentées sur la figure 5B. De plus, afin d'expliquer des réductions de perte de rotation de courroie d'embrayage unidirectionnel, les mesures pour un exemple classique qui utilisait un générateur-moteur électrique dans un moteur identique sur lequel avait été monté un embrayage unidirectionnel sont représentées sur la figure 5C. De plus, du fait qu'une énergie d'entraînement est générée dans un moteur 1 uniquement pendant la course d'explosion (de combustion)et du fait qu'une force d'entraînement n'est pas générée pendant d'autres courses, des variations minimes de la vitesse angulaire sont toujours présentes pendant la rotation d'un vilebrequin 2. Ainsi, des ondulations apparaissent dans la fréquence de rotation du moteur (Ne) telles que représentées sur les figures 5B et 5C. Des différences relatives de rotation n'apparaissent pas entre la fréquence de rotation du moteur (Ne) et la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) si le moteur 1 est entraîné de façon à tourner de manière constante et stable. Cependant, d'importantes différences de vitesse peuvent apparaître entre la fréquence de rotation du moteur (Ne) et la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) en fonction des masses inertielles des masses en rotation respectives, étant donné que la masse inertielle des rotors en particulier peut être importante. Ainsi, on peut constater à partir de la figure 5C que dans le cas de l'exemple classique, des contraintes de traction agissent sur la courroie si la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) est inférieure à la fréquence de rotation du moteur (Ne), mais d'autre part, des contraintes de compression agissent sur la courroie si la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) est supérieure à la fréquence de rotation du moteur (Ne), et la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) fluctue davantage que la fréquence de rotation du moteur (Ne).
Ainsi, dans l'exemple classique, la perte due aux différences de vitesse entre la fréquence de rotation du moteur (Ne) et la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) devient excessive. Cette perte est indiquée par Sc sur la figure 5C.
Dans le cas de l'exemple comparatif sur lequel un embrayage unidirectionnel 50 a été monté, tel que représenté sur la figure 5B, la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) devient supérieure à la fréquence de rotation du moteur (Ne) en raison de l'inertie lorsque le gradient ascendant de la fréquence de rotation du moteur (Ne) ralentit. Puis, l'embrayage unidirectionnel 50 patine en raison de l'inertie lorsque la fréquence de rotation du rotor (Nr) devient supérieure à la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np), et la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) et la fréquence de rotation du rotor (Nr) suivent différentes courbes. La fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) monte, puis diminue progressivement pour concorder avec la fréquence de rotation du moteur (Ne). Dans le même temps, la fréquence de rotation du rotor (Nr) monte, puis pendant qu'elle diminue progressivement pour concorder avec la fréquence de rotation du moteur (Ne), l'intérieur 52 d'embrayage et l'extérieur 53 d'embrayage de l'embrayage unidirectionnel 50 se remettent en prise, ce qui transmet le couple de rotation du moteur 1 au rotor 25. Ainsi, la fréquence de rotation du rotor (Nr) chute en-deçà de la fréquence de rotation du moteur (Ne) en raison de l'inertie, puis monte en même temps que l'augmentation de la fréquence de rotation du moteur (Ne). La fréquence de rotation du rotor (Nr) est légèrement derrière la fréquence de rotation du moteur (Ne). Une tension agit sur la première courroie 60 en raison de la remise en prise entre l'intérieur 52 d'embrayage et l'extérieur 53 d'embrayage, et la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) passe à travers un état transitoire d'étirement de la première courroie 60 avant de concorder avec la fréquence de rotation du rotor (Nr). Ainsi, dans le cas de l'exemple comparatif sur lequel un embrayage unidirectionnel 50 a été monté, il existe également un état dans lequel des contraintes de traction agissent sur la première courroie 60 lorsque la fréquence de rotation de poulie de générateur-moteur électrique (Np) est inférieure à la fréquence de rotation du moteur (Ne). Cependant, l'embrayage unidirectionnel 50 patine lorsque la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) est supérieure à la fréquence de rotation du moteur (Ne). Par conséquent, du fait que la perte due à des différences de vitesse entre la fréquence de rotation du moteur (Ne) et la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) dans l'exemple comparatif est uniquement générée pendant le tirage qui transmet le couple minimal provenant du moteur 1 qui est requis pour la génération de puissance, la perte est réduite par comparaison avec l'exemple classique dans lequel un embrayage unidirectionnel 50 n'a pas été monté. La perte dans cet exemple comparatif est indiquée par Sb sur la figure 5B. A partir des figures 5B et 5C, on peut constater que l'on peut réduire la perte due aux différences de vitesse entre la fréquence de rotation du moteur (Ne) et la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) en montant un embrayage unidirectionnel 50. Cependant, étant donné que l'intérieur 52 d'embrayage et l'extérieur 53 d'embrayage ont une vitesse contraire l'une par rapport à l'autre lorsque les rouleaux 55 se remettent en prise dans les espaces en forme de coins 54 après que l'embrayage unidirectionnel 50 ait patiné (l'instant au niveau du point X sur la figure 5B, un important choc mécanique est généré, ce qui donne naissance à un bruit de vibration et à des problèmes de durabilité dans l'embrayage unidirectionnel.
Afin de résoudre les problèmes décrits ci-dessus, le mode de réalisation 1 réduit les charges qui agissent sur l'embrayage unidirectionnel 50 en entraînant le générateur-moteur électrique 15 comme un moteur électrique de façon à agir de concert avec les ondulations du moteur. De manière précise, dans le mode de réalisation 1, la rotation du rotor 25 est assistée par l'entraînement du générateur-moteur électrique 15 comme moteur électrique en périodes au cours du régime de ralenti du moteur 1 lorsque la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) est supérieure à la fréquence de rotation du moteur (Ne) et chute du fait de l'inertie. Les mesures de la fréquence de rotation du moteur (Ne), de la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np), et de la fréquence de rotation du rotor de générateur-moteur électrique (Nr) dans le mode de réalisation 1 au cours de la rotation au ralenti sont représentées sur la figure 5A.
En entraînant le générateur-moteur électrique 15 comme un moteur électrique de cette manière, le gradient descendant de la fréquence de rotation du rotor (Nr) devient plus doux, tel que représenté sur la figure 5A. Ainsi, la fréquence de rotation du rotor (Nr) diminue progressivement pour concorder avec la fréquence de rotation du moteur (Ne), l'intérieur 52 d'embrayage et l'extérieur 53 d'embrayage de l'embrayage unidirectionnel se remettent en prise, ce qui transmet un couple de rotation du moteur 1 au rotor 25. Ici, la fréquence de rotation du rotor (Nr) chute en-deçà de la fréquence de rotation du moteur (Ne) du fait de l'inertie, puis monte en même temps que l'augmentation de la fréquence de rotation du moteur (Ne). La fréquence de rotation du rotor (Nr) est légèrement derrière la fréquence de rotation du moteur (Ne). Une tension agit sur la première courroie 60 du fait de la remise en prise entre l'intérieur 52 d'embrayage et l'extérieur 53 d'embrayage, et la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) passe à travers un état transitoire d'étirement de la première courroie 60 avant de concorder avec la fréquence de rotation du rotor (Nr). Selon le mode de réalisation 1, du fait que le gradient descendant de la fréquence de rotation du rotor (Nr) est plus doux, les variations de fréquence de rotation depuis un maximum jusqu'à ce que la fréquence de rotation du rotor (Nr) concorde avec la fréquence de rotation du moteur (Ne) sont plus petites que dans les exemples comparatifs. Par conséquent, l'accélération du rotor 25 aux points au niveau desquels la fréquence de rotation du rotor (Nr) concorde avec la fréquence de rotation du moteur (Ne) est plus petite que dans les exemples comparatifs, et un choc mécanique au niveau de la remise en prise entre l'intérieur 52 d'embrayage et l'exemple 53 d'embrayage est réduit, ce qui permet de réduire un bruit de vibration et permet également d'améliorer la durabilité de l'embrayage unidirectionnel 50. De surcroît, du fait que le gradient descendant de la fréquence de rotation du rotor (Nr) est plus doux, les points au niveau desquels la fréquence de rotation du rotor (Nr) concorde avec la fréquence de rotation du moteur (Ne) sont décalés vers les crêtes des ondulations de la fréquence de rotation du moteur (Ne). En d'autres termes, les régions dans lesquelles des contraintes de traction agissent sur la première courroie 60 sont réduites. En conséquence, la perte due à des différences de vitesse entre la fréquence de rotation du moteur (Ne) et la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) est réduite par comparaison avec les exemples comparatifs, ce qui permet d'obtenir des améliorations de rendement. La perte dans le mode de réalisation 1 est indiquée par Sa sur la figure 5A. Du fait qu'il est nécessaire d'ajuster le couple moteur en fonction de l'accélération et du ralentissement de la part du conducteur, et des conditions de charge électrique du véhicule, etc., pour tenter d'améliorer la maniabilité et de stabiliser le régime de ralenti, il est souhaitable de pouvoir commander le couple dans le moteur 1 relativement aux diverses charges du véhicule. Un brusque couple de génération requis par un alternateur automobile pour générer une puissance afin d'entraîner des ventilateurs électriques, ou pour répondre à une mise EN CIRCUIT des éléments thermiquement électriques par des utilisateurs, etc., est chargé sur le moteur. En réponse à cela, un courant de champ dans le rotor a classiquement été commandé de façon à augmenter progressivement de telle sorte qu'un brusque couple de génération ne survienne pas. Cependant, l'étendue de la commande est limitée pour faire augmenter progressivement le couple requis pour la génération de puissance, ou pour arrêter la génération de puissance afin de réduire le couple de génération requis pour la génération de puissance, etc., et il a été impossible d'éliminer un couple inertiel du rotor de l'alternateur automobile lui-même. Selon un mode de réalisation 1, la charge qui est imposée au moteur 1 par le générateur-moteur électrique 15 peut être réduite par l'entraînement du générateur-moteur électrique 15 comme un moteur électrique. De surcroît, au cours d'un régime de ralenti du moteur 1, le moteur 1 et le générateur-moteur électrique 15 peuvent être isolés l'un de l'autre grâce à l'augmentation du couple d'assistance de rotation du rotor 25 de façon à dépasser un couple moteur crête, ce qui permet à la charge imposée au moteur 1 par le générateur-moteur électrique 15 d'être éliminée. Les première et seconde poulies 57 et 58 de générateur-moteur électrique sont configurées solidairement avec les extérieurs 53 d'embrayage, les premier et second embrayages unidirectionnels 50 et 51 qui sont juxtaposés axialement sur l'arbre rotatif 28, et la pompe à eau 10 est couplée au moyen de la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique et de la seconde courroie 61. Ainsi, la transmission de couple vers la pompe à eau 10 peut être accomplie non seulement depuis le moteur 1, mais également depuis le générateur-moteur électrique 15. Ceci signifie effectivement qu'il devient possible pour le générateur-moteur électrique 15 de commander l'interrelation de couple entre la pompe à eau 10 et le moteur 1, et des interrelations entre la pompe à eau 10 et d'autres machines auxiliaires couplées au moteur 1 telles que la pompe à huile 4, et le dispositif de climatisation 7, etc. Par conséquent, le degré de liberté dans la commande du couple moteur peut être accru en réponse aux conditions du véhicule et de charge électrique du véhicule. Du fait que la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique est montée sur l'arbre rotatif 28 avec le second embrayage unidirectionnel 51 intercalé de telle sorte que les forces de réaction qui conduisent à une perte, telles que des ondulations de rotation provenant de la pompe à eau 10, etc., ne soient pas transmises à l'arbre rotatif 28, la perte de rotation de la courroie au niveau de la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique est réduite. Du fait que les première et seconde poulies 57 et 58 de générateur-moteur électrique sont juxtaposées axialement sur l'arbre rotatif 28, il n'est pas nécessaire de disposer les première et seconde poulies 57 et 58 de générateur-moteur électrique horizontalement, ce qui améliore les caractéristiques d'agencement de courroie, et permet d'augmenter le degré de liberté dans l'agencement des machines auxiliaires couplées au moteur 1. Maintenant, l'enroulement de champ 27 du rotor 25 est enroulé avec 400 spires de fil de cuivre qui a un diamètre du fil de 1 mm, et a une résistance de 0,219 Q et une inductance de 50 mH. L'enroulement d'induit 32 du stator 30 est configuré par des enroulements de connexion en triangle dans lesquels un fil de cuivre d'un diamètre de fil de 1,6 mm a été enroulé pendant trois spires qui ont été connectés en parallèle. Il présente une résistance de 9 mQ et une inductance de 0,034 mH. En raison de cela, le rotor 25 a une constante de temps de 100 ms et le stator 30 a une constante de temps de 6,8 ms, et on peut observer que la sensibilité du stator 30 est bien meilleure que celle du rotor 25. Par conséquent, pour la fonction moteur électrique et la fonction génération du générateur-moteur électrique 15, il est préférable de fixer le courant électrique du rotor 25 et de commander la valeur et la phase du courant électrique que l'on fait passer dans l'enroulement d'induit 32 du stator 30. Une commande précise de couple en réponse aux ondulations du moteur est de ce fait rendue possible, ce qui permet une utilisation complète et efficace d'une force d'entraînement et de la puissance électrique. Les effets comme suit peuvent de plus être obtenus grâce à l'utilisation active de la fonction moteur électrique du générateur-moteur électrique 15. Tout d'abord, au cours d'une accélération du moteur, si la fréquence de rotation de la poulie de générateur-moteur électrique (Np) est inférieure à la fréquence de rotation du moteur (Ne) et que le générateur-moteur électrique 15 est entraîné par le moteur 1 de façon à générer une puissance, les rouleaux 55 se trouvent dans un état enclenché dans les espaces en forme de coins 54, et d'importantes contraintes agissent sur l'intérieur 52 d'embrayage et l'extérieur 53 d'embrayage. En entraînant le générateur-moteur électrique 15 comme un moteur électrique dans cet état, les contraintes qui agissent sur l'intérieur 52 d'embrayage et l'extérieur 53 d'embrayage peuvent être réduites, ce qui permet d'améliorer la durabilité de l'embrayage unidirectionnel 50 et permet également de supprimer la génération de bruit. De plus, du fait que cette région est une région dans laquelle le générateur-moteur électrique 15 marche effectivement comme un générateur, il n'est pas souhaitable d'entraîner le générateur-moteur électrique 15 comme un moteur électrique au travers de la région entière, mais il est plutôt souhaitable de limiter celui-ci à une période initiale pendant l'accélération du moteur. En entraînant le générateur-moteur électrique 15 comme un moteur électrique, des charges qui agissent sur le moteur 1 sont également réduites, ce qui améliore la performance en accélération du moteur 1. Du fait que le générateur-moteur électrique 15 est équipé du premier embrayage unidirectionnel 50, le rotor 15 ne ralentit pas immédiatement du fait de l'inertie pendant le ralentissement du moteur 1, et le premier embrayage unidirectionnel 50 patine. Puis, lorsque la fréquence de rotation du rotor 15 devient égale à la fréquence de rotation du moteur 1, le premier embrayage unidirectionnel 50 se remet en prise. Ici, le temps pour que le premier embrayage unidirectionnel 50 se remette en prise peut être retardé par l'entraînement du générateur-moteur électrique 15 comme un moteur électrique, ce qui permet de réduire des ondulations de rotation. La charge qui agit sur le premier embrayage unidirectionnel 50 lorsque le premier embrayage unidirectionnel 50 se remet en prise est également réduite, ce qui permet d'améliorer la durabilité de l'embrayage unidirectionnel 50 et permet également de supprimer la génération de bruit. De surcroît, le temps de ralentissement peut être rendu légèrement plus doux sur le moteur 1. Pendant un ralentissement rapide du moteur 1, la génération de bruit et de chaleur à partir du générateur-moteur électrique 15 et du premier embrayage unidirectionnel 50 devient un problème du fait que le premier embrayage unidirectionnel 50 patine et que le rotor 25 ne ralentit pas du fait de l'inertie. En freinant rapidement le générateur-moteur électrique 15 de façon à synchroniser la fréquence de rotation du rotor 25 avec la fréquence de rotation du moteur 1 à cet instant, on synchronise le rotor 25 avec la fréquence de rotation du moteur 1 et on le fait ralentir rapidement, ce qui supprime la génération de bruit et de chaleur et améliore également la durabilité du premier embrayage unidirectionnel 50. Du fait que le rotor 25 s'arrête plus tard que le moteur 1 du fait de l'inertie lorsque le moteur 1 s'immobilise à partir d'une vitesse lente, le bruit est généré par le ventilateur 29 à cause de la rotation du rotor 25. En freinant le générateur-moteur électrique 15 à cet instant de façon à rendre égal le gradient de fréquence de rotation des deux lorsqu'ils s'arrêtent, la génération de bruit par les ventilateurs 29 peut être empêchée.
Dans le mode de réalisation 1 ci-dessus, le couple de rotation provenant du générateur-moteur électrique 15 est transmis à la pompe à eau 10 au moyen du second embrayage unidirectionnel 51 et de la seconde courroie 61, mais une machine auxiliaire qui requiert une force d'entraînement temporaire, telle qu'un mécanisme de distribution à programme variable, par exemple, peut également être utilisée à la place de la pompe à eau 10. Un mécanisme de distribution à programme variable est adopté pour obtenir une économie de carburant et une puissance de sortie élevée, ou pour obtenir une économie de carburant et de faibles émissions, l'entraînement réglé d'un arbre à cames étant accompli par un solénoïde hydraulique. Ainsi, du fait que la pression hydraulique est employée comme fluide moteur, l'augmentation de la pression hydraulique ne peut pas se maintenir avec l'accélération rapide du moteur pendant l'accélération rapide d'un moteur, par exemple, ce qui empêche le mécanisme de distribution à programme variable de fonctionner en réponse à l'accélération rapide du moteur. Dans ce cas, le mécanisme de distribution à programme variable peut être mis en fonctionnement en réponse à l'accélération rapide du moteur par entraînement du générateur-moteur électrique 15 comme un moteur électrique de façon à assister l'augmentation des pressions hydrauliques avec le couple de rotation provenant du générateur-moteur électrique 15 pendant l'accélération rapide du moteur. Ainsi, si une force d'entraînement temporaire est nécessaire, la force d'entraînement requise peut être fournie par l'entraînement du générateur-moteur électrique 15 en tant qu'un moteur électrique.
Mode de réalisation 2 La figure 6 est un schéma qui représente de manière simplifiée un trajet de transmission de puissance dans un dispositif d'entraînement pour automobile selon un mode de réalisation 2 de la présente invention. Sur la figure 6, un second embrayage unidirectionnel 51A est fixé à l'arbre rotatif de façon à être axialement adjacent par rapport à un premier embrayage unidirectionnel 50. Une seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique est configurée 15 solidairement sur un extérieur 53 d'embrayage du second embrayage unidirectionnel 51A. Une poulie 18 de turbocompresseur est fixée à un arbre rotatif 17 d'un turbocompresseur 16 qui fonctionne comme une seconde machine auxiliaire. Une seconde courroie 61 est 20 enroulée autour de la poulie 18 de turbocompresseur et la seconde poulie 58 de générateur- moteur électrique. Ici, le second embrayage unidirectionnel 51A, la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique, et la poulie 18 de turbocompresseur constituent un second 25 moyen de transmission de puissance. De plus, le reste de ce mode de réalisation est configuré de manière similaire au mode de réalisation 1 ci-dessus. Ici, le second embrayage unidirectionnel 30 51A est configuré d'une manière similaire au second embrayage unidirectionnel 51 du mode de réalisation 1 10 ci-dessus à l'exception du fait qu'une direction de transmission de couple est différente. De manière précise, les espaces en forme de coins 54 du second embrayage unidirectionnel 51A sont configurés de façon à devenir progressivement plus étroits dans une direction contraire aux espaces en forme de coins 54 du second embrayage unidirectionnel 51. De plus, la direction de transmission de couple du second embrayage unidirectionnel 51A est la même que celle du premier embrayage unidirectionnel 50. Dans un dispositif d'entraînement pour automobile qui est configuré de cette manière, le couple de rotation provenant du moteur 1 est transmis du vilebrequin 2 à la poulie 6 de pompe à huile, la poulie 9 de dispositif de climatisation, et la première poulie 57 de générateur-moteur électrique au moyen de la poulie 3 du vilebrequin et de la première courroie 60. Le couple de rotation qui est transmis à la poulie 57 de générateur-moteur électrique est transmis à l'arbre rotatif 28 du générateur-moteur électrique 15 au moyen du premier embrayage unidirectionnel 50 de façon à entraîner la pompe à huile 4, le dispositif de climatisation 7, et le générateur-moteur électrique 15. Le second embrayage unidirectionnel 51A patine de telle sorte qu'un couple de rotation provenant de l'arbre rotatif 28 du générateur-moteur électrique 15 ne soit pas transmis à l'arbre rotatif 17 du turbocompresseur 16 au moyen de la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique et de la seconde courroie 61.
Le turbocompresseur 16 est entraîné par une force d'entraînement externe qui est différente de la force d'entraînement provenant du moteur 1. Ainsi, lorsque le turbocompresseur 16 est entraîné, la force de rotation provenant de celui-ci est transmise à la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique au moyen de la poulie 18 de turbocompresseur qui est fixée à l'arbre rotatif 17 et à la seconde courroie 61. Puis, lorsque la fréquence de rotation de la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique devient plus importante que la fréquence de rotation de l'arbre rotatif 28, les rouleaux 55 s'enclenchent avec les espaces en forme de coins 54, et le couple de rotation provenant du turbocompresseur 16 est transmis à l'arbre rotatif 28. Le rotor 25 est de ce fait entraîné pour effectuer une rotation. Ici, la force d'entraînement provenant du turbocompresseur 16 peut être récupérée de la batterie de stockage 13 par la mise en fonctionnement du générateur-moteur électrique 15 en tant qu'un générateur. Maintenant, si la fréquence de rotation de l'arbre rotatif 28 devient plus importante que la fréquence de rotation de la première poulie 57 de générateur-moteur électrique lorsque le couple de rotation provenant du turbocompresseur 16 est en cours de transmission vers l'arbre rotatif 28, le premier embrayage unidirectionnel 50 patine, et le couple de rotation provenant du turbocompresseur 16 n'est pas transmis au vilebrequin 2 du moteur 1 au moyen de la première poulie 57 de générateur-moteur électrique et la première courroie 60.
Ainsi, dans le mode de réalisation 2, la puissance électrique peut être récupérée au moyen du générateur-moteur électrique 15 en réponse aux conditions de fonctionnement de la batterie de stockage 13 et du turbocompresseur 16 sans affecter d'autres systèmes. En particulier, la "régénération", dans laquelle une énergie cinétique qui serait sinon perdue telle que des forces inertielles dans les gaz d'échappement, etc., est récupérée et utilisée pour générer une puissance, peut être utilisée efficacement pour parvenir à des améliorations importantes de consommation de carburant. Du fait que des forces de réaction qui mènent à une perte telles que des ondulations de rotation provenant du moteur 1, et du rotor 25, etc., ne sont pas transmises à la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique, la perte de rotation de courroie au niveau de la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique est réduite. Pendant un entraînement normal du moteur 1, le second embrayage unidirectionnel 51A patine, et la charge sur le moteur 1 n'est pas accrue. Du fait que le second embrayage unidirectionnel 51A patine normalement, il n'est pas nécessaire d'augmenter la durabilité du second embrayage unidirectionnel 51A de manière excessive, ce qui permet d'obtenir des réductions en termes de taille. De plus, dans le mode de réalisation 2, il va s'en dire que des effets similaires à ceux du mode de réalisation 1 ci-dessus peuvent également être obtenus par l'entraînement du générateur-moteur électrique 15 en tant qu'un moteur électrique d'une manière similaire au mode de réalisation 1 ci-dessus.
Mode de réalisation 3 La figure 7 est un schéma qui représente de manière simplifiée un trajet de transmission de puissance dans un appareil d'entraînement pour automobile selon le mode de réalisation 3 de la présente invention. Sur la figure 7, une seconde poulie 58A du générateur-moteur électrique est fixée directement à un arbre rotatif de façon à être adjacente à un premier embrayage unidirectionnel 50. Ici, la seconde poulie 58A de générateur-moteur électrique et une poulie 15 de pompe à eau constituent un second moyen de transmission de puissance.
De plus, le reste de ce mode de réalisation est configuré d'une manière similaire au mode de réalisation 1 ci-dessus. Dans un appareil d'entraînement pour automobile qui est configuré de cette manière, le couple de rotation provenant du moteur 1 est transmis du vilebrequin 2 à la poulie 6 de pompe à huile, la poulie 9 de dispositif de climatisation, et la première poulie 57 de générateur-moteur électrique au moyen de la poulie 3 de vilebrequin et la première courroie 60.
Le couple de rotation qui est transmis à la première poulie 57 de générateur-moteur électrique est transmis à l'arbre rotatif 28 du générateur-moteur électrique 15 au moyen du premier embrayage unidirectionnel 50 de façon à entraîner la pompe à huile 4, le dispositif de climatisation 7, et le générateur-moteur électrique 15. Le couple de rotation provenant de l'arbre rotatif 28 36 du générateur-moteur électrique 15 est transmis à la poulie 12 de pompe à eau au moyen de la seconde poulie 58A de générateur-moteur électrique et la seconde courroie 61, ce qui entraîne la pompe à eau 10.
Maintenant, si la fréquence de rotation de l'arbre rotatif 28 devient plus importante que la fréquence de rotation de la première poulie 57 de générateur-moteur électrique lorsqu'une force inertielle provenant de la pompe à eau 10 est transmise à l'arbre rotatif 28 au moyen de la poulie 12de pompe à eau, la seconde courroie 61, et la seconde poulie 58A de générateur-moteur électrique, le premier embrayage unidirectionnel 50 patine. Ainsi, le rotor 25 est entraîné à tourner grâce à la force inertielle provenant de la pompe à eau 10. Ici, la force inertielle provenant de la pompe à eau 10 peut être récupérée de la batterie de stockage 13 par la mise en fonctionnement du générateur-moteur électrique 15 en tant qu'un générateur.
Ainsi, dans le mode de réalisation 3, la "régénération", dans laquelle la force inertielle provenant de la pompe à eau 10 est récupérée et utilisée pour générer une puissance, peut être utilisée efficacement pour parvenir à d'importantes améliorations en termes de consommation de carburant. Du fait que la seconde poulie 58A de générateur-moteur électrique est fixée à l'arbre rotatif 28 directement, la transmission de couple entre la pompe à eau 10 et le générateur-moteur électrique 15 devient possible. Ainsi, il devient effectivement possible pour le générateur-moteur électrique 15 de commander l'influence mutuelle du couple entre la pompe à eau 10 et le moteur 1, et les influences mutuelles entre la pompe à eau 10 et d'autres machines auxiliaires telles que la pompe à huile 4, le dispositif de climatisation 7, etc. De plus, dans le mode de réalisation 3, il va s'en dire que des effets similaires à ce mode de réalisation 1 ci-dessus peuvent également être obtenus par entraînement du générateur-moteur électrique 15 en tant qu'un moteur électrique d'une manière similaire au mode de réalisation 1 ci-dessus.
Mode de réalisation 4 La figure 8 est un schéma qui représente de manière simplifiée un trajet de transmission de puissance dans un appareil d'entraînement pour automobile selon le mode de réalisation 4 de la présente invention. Sur la figure 8, un premier embrayage unidirectionnel 50A est fixé à un arbre rotatif 28 de telle sorte qu'une direction de transmission de couple soit la même que celle du premier embrayage unidirectionnel 50A. Un corps 59 de poulie est configuré solidairement sur un extérieur 53 d'embrayage du premier embrayage unidirectionnel 50A. Les première et seconde poulies 57 et 58 de générateur-moteur électrique sont formées solidairement sur le corps 59 de poulie de façon à être axialement adjacentes. Ici, une poulie 3 de vilebrequin, une poulie 6 de pompe à huile, une poulie 9 de dispositif de climatisation, le premier embrayage unidirectionnel 50A, la première poulie 57 de générateur-moteur électrique (corps 59 de poulie), et une première courroie 60 constituent un premier moyen de transmission de puissance, et la seconde poulie 58 de générateur-moteur électrique (corps 59 de poulie), une poulie 12 de pompe à eau, et une seconde courroie 61 constituent un second moyen de transmission de puissance. De plus, le reste de ce mode de réalisation est configuré de manière similaire au mode de réalisation 1 ci-dessus. Dans un appareil d'entraînement pour automobile qui est configuré de cette manière, le couple de rotation provenant du moteur 1 est transmis du vilebrequin 2 à la poulie 6 de pompe à huile, la poulie 9 de dispositif de climatisation, et le corps 59 de poulie au moyen de la poulie 3 de vilebrequin et de la première courroie 60. Le couple de rotation qui est transmis au corps 59 de poulie est transmis à l'arbre rotatif 28 du générateur-moteur électrique 15 au moyen du premier embrayage unidirectionnel 50A de façon à entraîner la pompe à huile 4, le dispositif de climatisation 7, et le générateur-moteur électrique 15. Le couple de rotation qui est transmis au corps 59 de poulie est transmis à la poulie 12 de pompe à eau au moyen de la seconde courroie 61, ce qui entraîne la pompe à eau 10. Ici, le premier embrayage unidirectionnel 50A patine lorsque le générateur-moteur électrique 15 est entraîné en tant qu'un moteur électrique, ce qui interrompt la transmission de couple entre le moteur 1 et le générateur-moteur électrique 15. Ainsi, la transmission de couple du moteur 1 au générateur-moteur électrique 15 est éliminée, ce qui permet à la transmission de couple vers la pompe à eau 10 d'être augmentée proportionnellement. Il devient de ce fait effectivement possible pour le générateur-moteur électrique 15 de commander l'influence mutuelle du couple entre la pompe à eau 10 et le moteur 1, et des influences mutuelles entre la pompe à eau 10 et d'autres machines auxiliaires telles que la pompe à huile 4, le dispositif de climatisation 7, etc. De plus, dans le mode de réalisation 4, il va s'en dire que des effets similaires à ceux du mode de réalisation 1 ci-dessus peuvent également être obtenus par entraînement du générateur-moteur électrique 15 en tant qu'un moteur électrique d'une manière similaire au mode de réalisation 1 ci-dessus.
Mode de réalisation 5 La figure 9 est un schéma qui représente de manière simplifiée un trajet de transmission de puissance dans un dispositif d'entraînement pour automobile selon le mode de réalisation 5 de la présente invention. Sur la figure 9, un ventilateur 62 est 25 directement fixé à un arbre rotatif 28. De plus, le reste de ce mode de réalisation est configuré d'une manière similaire au mode de réalisation 1 ci-dessus. Selon le mode de réalisation 5, du fait que 30 le ventilateur 62 peut être directement entraîné par la force d'entraînement provenant du moteur 1 ou la force d'entraînement provenant du générateur-moteur électrique 15, il devient possible, pour le générateur-moteur électrique 15, de commander l'influence mutuelle de l'entraînement du ventilateur 62 et le couple provenant du moteur 1, et les influences mutuelles entre l'entraînement du ventilateur 62 et d'autres machines auxiliaires qui sont couplées au moteur 1 telles que la pompe à huile 4, le dispositif de climatisation 7, etc.
De plus, dans le mode de réalisation 5, il va s'en dire que des effets similaires à ceux du mode de réalisation 1 ci-dessus peuvent également être obtenus par entraînement du générateur-moteur électrique 15 en tant qu'un moteur électrique d'une manière similaire au mode de réalisation 1 ci-dessus.

Claims (13)

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'entraînement pour automobile comprenant : un moteur (1) ; un générateur-moteur électrique (15) qui a une fonction de génération et une fonction de moteur électrique ; une première machine auxiliaire (4, 7) ; et un premier moyen de transmission de puissance qui accomplit une transmission de puissance entre un vilebrequin (2) dudit moteur (1), un arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15), et un arbre rotatif (5, 8) de ladite première machine auxiliaire (4, 7), ledit dispositif d'entraînement pour automobile étant caractérisé en ce que : ledit premier moyen de transmission de puissance possède : une poulie (3) de vilebrequin qui est montée sur ledit vilebrequin (2) dudit moteur (1) ; une première poulie (57) de générateur-moteur électrique qui est montée sur ledit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15) ; une première poulie (6, 9) de machine auxiliaire qui est montée sur ledit arbre rotatif (5, 8) de ladite première machine auxiliaire (4, 7) ; une première courroie (60) qui est enroulée autour de ladite poulie (3) de vilebrequin, ladite première poulie (57) de générateur-moteur électrique,et ladite première poulie (6, 9) de machine auxiliaire ; et un premier embrayage unidirectionnel (50, 50A) qui est intercalé entre ledit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15) et ladite première poulie (57) de générateur-moteur électrique de façon à transmettre une force d'entraînement en rotation provenant dudit vilebrequin (2) dudit moteur (1) audit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15) sans transmettre une force d'entraînement en rotation provenant dudit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15) audit vilebrequin (2) dudit moteur (1) ; et ledit générateur-moteur électrique (15) est 15 entraîné par un moteur électrique pendant que ledit moteur (1) est entraîné.
2. Dispositif d'entraînement pour automobile selon la revendication 1, comprenant en 20 outre : une seconde machine auxiliaire (10, 16) ; et un second moyen de transmission de puissance qui accomplit une transmission de puissance 25 entre ledit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15) et un arbre rotatif (11, 17) de ladite seconde machine auxiliaire (10, 16).
3. Dispositif d'entraînement pour 30 automobile selon la revendication 2, dans lequel ledit second moyen de transmission de puissance comprend :une seconde poulie (58, 58A) de générateur-moteur électrique qui est montée sur ledit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15) de façon à être axialement adjacent par rapport à ladite première poulie (58) de générateur-moteur électrique ; une seconde poulie (12, 18) de machine auxiliaire qui est montée sur ledit arbre rotatif (11, 17) de ladite seconde machine auxiliaire (10, 16) ; et une seconde courroie (61) qui est enroulée autour de ladite seconde poulie (58, 58A) de générateur-moteur électrique et ladite seconde poulie (12, 18) de machine auxiliaire.
4. Dispositif d'entraînement pour automobile selon la revendication 3, dans lequel un second embrayage unidirectionnel (51) qui transmet une force d'entraînement en rotation provenant dudit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15) audit arbre rotatif (11) de ladite seconde machine auxiliaire (10) sans transmission d'une force d'entraînement en rotation provenant dudit arbre rotatif (11) de ladite seconde machine auxiliaire (10) audit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15) est intercalé entre ladite seconde poulie (58) de générateur-moteur électrique et ledit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15).
5. Dispositif d'entraînement pour 30 automobile selon la revendication 3, dans lequel un second embrayage unidirectionnel (51A) qui transmet uneforce d'entraînement en rotation provenant dudit arbre rotatif (17) de ladite seconde machine auxiliaire (16) audit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15) sans transmission d'une force d'entraînement en rotation provenant dudit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15) audit arbre rotatif (17) de ladite seconde machine auxiliaire (16) est intercalé entre ladite seconde poulie (58) de générateur-moteur électrique et ledit arbre rotatif (15) dudit générateur-moteur électrique (15).
6. Dispositif d'entraînement pour automobile selon la revendication 3, dans lequel ladite seconde poulie (58A) de générateur-moteur électrique est directement fixée audit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15).
7. Dispositif d'entraînement pour automobile selon la revendication 3, dans lequel ladite seconde poulie (58) de générateur-moteur électrique est formée solidairement avec ladite première poulie (57) de générateur-moteur électrique.
8. Appareil d'entraînement pour automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel ledit générateur-moteur électrique (15) est entraîné par un moteur électrique pendant une accélération dudit moteur (1).30
9. Appareil d'entraînement pour automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel ledit générateur-moteur électrique (15) est entraîné par un moteur électrique pendant un ralentissement dudit moteur (1).
10. Dispositif d'entraînement pour automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel ledit générateur-moteur électrique (15) est entraîné par un moteur électrique pendant un régime de ralenti dudit moteur (1) dans une région dans laquelle la fréquence de rotation dudit arbre rotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15) est supérieure à la fréquence de rotation dudit moteur (1) du fait de l'inertie d'un rotor (25) dudit générateur- moteur électrique (15).
11. Dispositif d'entraînement pour automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant en outre une batterie de stockage (13), ledit générateur-moteur électrique (15) étant entraîné par un moteur électrique en réponse à un état de capacité de ladite batterie de stockage (13).
12. Dispositif d'entraînement pour automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel ledit générateur-moteur électrique (15) est entraîné par un moteur électrique pendant un ralentissement rapide dudit moteur (1) de façon à synchroniser une fréquence de rotation dudit arbrerotatif (28) dudit générateur-moteur électrique (15) avec une fréquence de rotation dudit moteur (1).
13. Dispositif d'entraînement pour automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel ledit générateur-moteur électrique (15) est un générateur-moteur électrique à courant alternatif et est commandé par un moteur électrique au moyen d'un courant d'induit que l'on fait passer dans un enroulement d'induit (32) d'un stator (30).
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